3.规律对称

理定律的守恒有极其重要的意义，有了这些守恒定律，自然界的变化就呈现一简单、和谐、对称的关系，也就变得易于理解了。科学家在科学研究中，对守恒定律有一特殊的情和，一旦某一个守恒定律被公认后，人们是极不情愿把它推翻的。

以顿定律为例，无论怎么转动，的运动都遵从顿定律，因此，顿定律有旋转对称；镜里和镜外的运动都遵从顿定律，顿定律又有镜像对称；在空间中任意移动后，顿定律仍然有效，顿定律也有空间平移对称；在不同的时间，昨天、今天或明天，的运动也都遵从顿定律，顿定律还有时间平移对称……其他的理定律也都有类似的情况。

长期以来，理学家们所信守的准则是：与一个丑陋的数学理论相比，一个优的数学理论更有可能是真的。奇怪的是，对自然规律中对称的追寻不但没有使人类误歧途，反而对宇宙的秘密有了最基本的认识。

因为它不需要滿足平移对称。

理定律对称与理量守恒定律的对应关系，是一位德国女数学家艾米&；#8226；诺特在1918年首先发现的，因此被称为诺特定理。自那以后，理学家们已经形成了这样一思维定式：只要发现了一新的对称，就要去寻找相应的守恒定律；反之，只要发现了一条守恒定律，也总要把相应的对称找来。

阅读万维宇宙最新章节 请关注书趣阁(.shuqugeee)最新网址：.shuqugeee[page]

对称常常使得我们不必确地求解就可以获得一些知识，使问题得以简化。例如，一个无阻力的单摆摆动起来，其左右是对称的。因此，不必求解就可以知，向左边摆动的度与向右边摆动的度一定是相等的，从正中间摆动到左边最的时间一定等于摆动到右边最的时间，左右两边相应位置单摆的速度和加速度也一定是相同的……

本章尚未读完,请击下一页继续阅读---->>>

“作用力等于反作用力”在机械学中占统治地位；在数轴上，与正数相对的是负数，它们如同孪生兄弟一般；在粒的世界里，理学家们的信条也是正确的。正是因为确信对称的存在，1928年英国理学家保罗&；#8226；狄拉克才提存在反质的假设，并且这个假设在以后科学实验中被证明是正确的：1932年，人们在宇宙线中首次发现了反质粒的存在。

理定律的这些对称其实也意味着理定律在各变换条件下的不变，由理定律的不变，我们可以得到一不变的理量，叫守恒量，或叫不变量。

在微观世界里，基本粒有三

因此，当我们明白了各对称与理量守恒定律的对应关系后，也就明白了对称原理的重要意义，无法设想：一个没有对称的世界，理定律也变动不定，那该是一个多么混、令人手足无措的世界！

例如，空间旋转最重要的参数是角动量，如果一个是空间旋转对称的，它的角动量必定是守恒的，因此，空间旋转对称对应于角动量守恒定律。再如，如果把瀑布功率全变成电能，在任何时候，同样的发电功率都是一样的，这个能量不会随时间的改变而改变，因此，时间平移对称对应于能量守恒。还有，空间平移对称对应于动量守恒，电荷共轭对称对应于电量守恒，如此等等。

诺特定理将理学中“对称”的重要推到了前所未有的度。不过，理学家们似乎还不满足，1926年，又有人提了宇称守恒定律，把对称和守恒定律的关系一步推广到微观世界。

结论：对称是理学研究的基本形式。